전동차 배터리 효율성을 최대화할 수 있는 전기 전용 다단 변속기를 국내 기업이 세계 최초로 개발해 상용화에 성공했다. 자동변속기 연구개발 전문 중소기업 바이젠은 6일, 배터리 효율성을 30% 이상 개선할 수 있는 전기차용 7단 자동변속기를 세계 최초로 공개했다. 또 자동 변속을 실행하는 변속제어장치 TCU도 국내 최초로 개발하는 데 성공했다.
바이젠의 변속기, 컨트롤러(TCU 포함), 모터로 구성된 전기 이륜차용 파워트레인은 세계 3대 이륜차 시장인 인도네시아 3개 업체에 2023년부터 2025년까지 5만 대 공급 계약을 체결했다. 또 국영기업 위마(WIMA)의 개발의뢰를 받은 반둥공대 전기차연구소와 바이젠 파워트레인이 적용된 전기 이륜차를 개발해 올해 11월 15~16일 발리에서 개최되는 G20 정상회의 행사에서 발표할 예정이다.
바이젠 전기 이륜차 파워트레인은 정격 출력 3kW(최고 4.5kW/6마력) 모터를 적용해 배기량 125cc(약 12마력)급 스쿠터 성능이 나온다. 이는 기존 전기 이륜차 대비 약 2배의 성능이며 도심 기준 주행거리가 kWh당 30km 이상 가능해 동급 대비 전비가 약 30~50% 향상된다.
또 자동변속기 사이즈의 대부분을 차지하는 유압장치 없이 변속을 실현해 전기 이륜차와 전기 승용차에 장착할 수 있는 소형화에 성공한 것도 주목받는 이유다. 전기차는 엔진보다 우수한 모터 성능을 살리지 못해 낭비되는 전기 사용량이 많은 단점을 갖고 있다. 이 때문에 다단 자동변속기를 적용하면 상대적으로 작은 출력 모터로 넓은 영역의 토크-스피드를 구현하고, 열 발생을 줄여 성능을 높이고 배터리 소모도 줄일 수 있어 완성차를 비롯한 많은 기업이 개발 경쟁을 벌여왔다.
포르쉐 타이칸, 아우디 e트론 등이 2단 자동변속기를 적용하고 있으며 대만의 킴코는 전기 이륜차에 2단 자동변속기를 적용해 2021년 상반기 출시했다. 또 미국 버스 전문 프로테라(Proterra)는 자사 시내버스 ZX5에 변속기 전문업체 이튼(Eaton) 사의 4단 변속기를 장착해 전비를 20~30% 이상 향상하는 효과를 봤다.
김필수 교수(대림대 미래자동차학부)는 “엔진보다 우수한 모터 성능을 전기차에서도 발현시키면 생산 원가를 대폭 절감할 수 있기 때문에 다단 변속기는 절대적으로 필요한 시스템"이라며 "변속기 전문업체와 완성차 업체들도 전기차용 다단 자동변속기 개발에 심혈을 기울이고 있지만 적용할 수 있는 소형화에 성공한 자동변속기는 2단에 그쳤다"라고 말했다.
김 교수는 "바이젠이 전기차용 7단 자동변속기와 더불어 자동변속을 실행하는 변속제어장치 TCU까지 개발하면서 모터로 구동되는 다양한 교통분야에 적용할 수 있는 파워트레인 개발이 가능해졌다"라며 "우리 경제의 새로운 활력소가 될 것으로 기대된다”라고 말했다.